Optimización De Un Capó De Coche Utilizando Composite De Fibras Naturales Y Espuma De PLA Impresa En 3D

  • Sukia, Itxaro (Mondragon Unibertsitatea)
  • Esnaola, Aritz (Mondragon Unibertsitatea)
  • Aurrekoetxea, Jon (Mondragon Unibertsitatea)

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El diseño y la fabricación de estructuras sándwich permite muchas variantes gracias a la gran cantidad de núcleos y pieles disponibles, pero los procesos de fabricación convencionales limitan la libertad de diseño en lo que a geometrías se refiere. Durante los últimos años ha aumentado el interés por los materiales sostenibles, como las matrices derivadas de productos vegetales o las fibras naturales. Además, los recientes avances en impresión 3D están abriendo nuevas posibilidades de diseño, como por ejemplo la posibilidad de trabajar con espumas biodegradables o estructuras con gradientes funcionales. En este trabajo, se ha desarrollado un capó de automóvil a escala 1:6, en el que la piel es una resina bioepoxi reforzada con fibra de lino y el núcleo es una espuma de PLA obtenida por fabricación aditiva. El estudio contempla dos variantes; en la primera el núcleo se distribuye en toda la superficie del capó de forma homogénea, mientras que en la segunda el núcleo está distribuido en zonas específicas seleccionadas mediante simulaciones de optimización topológica. La masa de ambos capós es la misma, por lo que la densidad del capó homogéneo tuvo que ser menor y se consiguió programando parámetros de impresión 3D diferentes. Los resultados de los ensayos de carga cuasi-estática muestran que el capó con la distribución optimizada es un 25% más rígido. La principal conclusión del trabajo es que la fabricación de núcleos mediante impresión 3D de PLA espumable permite una amplia gama de densidades y oportunidades de diseño que con los materiales y procesos de fabricación convencionales no son factibles.